大学物理规范作业C(上)03功能原理机械能守恒解答VIP免费

1大学物理规范作业总（03）功能原理机械能守恒1.人造地球卫星沿着椭圆轨道飞行，卫星在轨道上的速率：【】一、选择题（A）处处相等（B）处处不相等（C）只在近地点相等（D）只在远地点相等B解：忽略其他星体引力，地球和其卫星系统机械能守恒。由于卫星沿轨道绕地球运行，卫星和地球之间的距离不断变化，引力势能也将不断变化，卫星的动能随之不断变化。因此，卫星在轨道上的速率处处不等。32.一个质点在几个力同时作用下的位移为：,其中一个恒力为，则这个力在该位移过程中所做的功为：【】)(654mkjir)(53NjiF（A）67J（B）91J（C）13J（D）-67J解：rFA)53()654(jikjiJ13C43.竖直悬挂的轻弹簧下端挂一质量为m的物体后弹簧伸长y0且处于平衡。若以物体的平衡位置为坐标原点，相应状态为弹性势能和重力势能的零点，则物体处在坐标为y时系统弹性势能与重力势能之和是：【】mgyymgyA022)(mgymgyB2)(02)(0mgyC022)(ymgyD解：由题意有,0kymg0ymgk以物体的平衡位置为坐标原点，相应状态为弹性势能和重力势能的零点时，00)(ypdyyykE弹ykyky0221022ymgyEEEppp重弹mgyymgy0220ypmgdyE重mgyD5二、填空题1.一个力F作用在质量为1.0kg的质点上，使之沿y轴方向运动。已知在此力作用下质点的运动方程为：y=3t-4t2+t3(SI)，则在0到4s的时间间隔内，力F对质点所做的功为____________。解：,3832ttdtdyvsmvsmv/19,/340根据动能定律，有：JmvmvA17621212024法二：tdtdva68)2()1()2()1(mavdtFdyA176JJdtttt176)]383)(68[(40262.原子核与电子间吸引力的大小随它们之间的距离r而改变，其规律为，式中k为常数。则电子从r1运动到r2（r1>r2）的过程中，核对电子的吸引力所做的功为_____________。核对电子的吸引力所做的元功则2rkF解：drrkrdFdA2)11(1222121rrkdrrkdAArrrr)11(12rrk3.用R和M分别代表地球的半径和质量。在离地面高度为R处有一质量为m的物体。若以地面为势能零点，地球和物体构成的引力势能为_____________。以地面为势能零点，体系的引力势能为解：RRRRrPdrrMmGrderMmGE2222RGMm2RGMm2三、计算题1.如图所示，质量为2kg的物体以初速3m/s从斜面A点处下滑，它与斜面的摩擦力为8N，到达B点后压缩弹簧20cm后停止，然后又被弹回，求弹簧的劲度系数和物体最后能回到的高度。解：取物体压缩弹簧至最短处的位置为重力势能零点，弹簧原长处为弹性势能零点。则由功能原理，)37sin21(2122mgsmvkxfs式中代入有关数据，解得mxms2.0,52.08.4mNk/1390木块弹回的高度：弹回后，再次运用功能原理，22137sinkxsmgsf代入有关数据，解得ms41.1msh85.037sin2.求把水从面积为50m2的地下室中缓慢抽到地面上来所需要做的功。已知水深为1.5m，水面至地面的距离5m。解：取坐标如图，该功数值上等于同一过程中重力做的功。sgzdzdAg5.60.538.95010121zdzsgzdzAzzgJ61023.4JAAg61023.4